Análisis de mercados con restricciones de redaplicación al caso colombiano

Resumen

Los mercados y sus reglas están relacionados con el desarrollo económico, los acuerdos internacionales, los tratados de libre comercio y la existencia de barreras comerciales. Para su desarrollo y para la confianza de los agentes que intervienen en ellos, los mercados deben ser transparentes. El final del siglo XX trajo consigo el inicio de una nueva era para el sector eléctrico. Un sector considerado muchos años como monopolio controlado por el estado empezaba a liberalizarse, a permitir la participación en generación y comercialización de nuevos participantes y a establecer modelos económicos que maximizaran el beneficio de la sociedad. Desde sus inicios, un reto de este nuevo mercado es combinar las herramientas de la ingeniería con modelos económicos transparentes, de tal forma que ha ido evolucionando sin dejar de lado su objetivo principal: maximizar el beneficio social neto. Según el horizonte temporal hay diferentes tipos de mercado. El mercado spot, o mercado de contado, es un mercado a corto plazo (generalmente un día), mientras que el mercado forward (mercado de contratos a plazo) y el de futuro son mercados a más largo plazo. El mercado spot está basado en técnicas de subasta, de tal forma que muchas de sus características se derivan de ellas. Esta tesis se enmarca en el horizonte del mercado spot. Las técnicas de despacho son diferentes según los mercados y son numerosos los modelos de nudo único, de los que se parte en este trabajo. Existen diferentes modelos de fijación de precios. Los más sencillos se basan en lista de prioridades con casación simple o con condiciones. Los más complicados utilizan técnicas de flujo de cargas óptimo. En cualquier caso, siempre se deben cumplir las restricciones de red. El tratamiento de las restricciones se puede abordar en diferentes etapas: en la casación o después de la casación, como ocurre en la mayoría de los mercados. Este caso a su vez se puede resolver de varias maneras, generalmente por los precios ofertados para la casación o por subasta independiente. El mercado debe garantizar el suministro, tanto en condiciones normales de operación como en el caso de fallo accidental de algunos de sus elementos (generadores, líneas, transformadores). Por ello es necesario realizar un análisis de contingencias y considerarlas en el resultado final de la casación. Este problema depende fundamentalmente de la robustez del sistema eléctrico sobre el que funciona el mercado y se han publicado y aplicado numerosas formas de abordarlo. El objetivo general de esta tesis doctoral es desarrollar modelos para análisis de mercados eléctricos que permitan resolver las restricciones técnicas de los sistemas eléctricos a los que se aplican (tanto en estado normal de operación como ante posibles contingencias). Para demostrar su utilidad, los modelos se aplican a un caso real como el mercado colombiano. La metodología aplicada en el desarrollo de esta tesis ha consistido en la aproximación al objetivo general a través de la realización de una serie de actividades de complejidad creciente, para finalmente diseñar la formulación matemática definitiva y elaborar los algoritmos y programas para aplicar a los casos de estudio.